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Materiali MJF: PA12, PA11, PP e TPU a confronto
I sei materiali MJF del catalogo EptaPrint a confronto: HDT, trazione e allungamento di PA12, PA11, PP e TPU, e come scegliere quello giusto.
Nella stampa 3D MJF (Multi Jet Fusion) la scelta del materiale si gioca su sei opzioni: tre varianti di nylon PA12 (grigio, bianco e caricato vetro), il PA11, il polipropilene (PP) e il TPU. In sintesi: PA12 per la maggior parte dei componenti finali, PA11 quando servono duttilità e resistenza agli urti, PA12 caricato vetro per rigidezza e stabilità dimensionale, PP per il contatto con fluidi, TPU per le parti che devono flettere. Questa guida riporta i numeri del nostro catalogo materiali e spiega come leggerli.
Cosa hanno in comune i materiali MJF
Tutti i materiali MJF condividono i vantaggi del processo, quindi la scelta riguarda le proprietà del polimero più che la geometria. Il volume utile è di 380 × 284 × 380 mm, lo strato è di 80 µm, la precisione dimensionale è ±0,3 mm fino a 100 mm e ±0,3% oltre e lo spessore minimo di parete è 1 mm. Il pezzo cresce senza supporti e le proprietà sono quasi uguali in tutte le direzioni (il PA12 resiste a 48 MPa sia in XY sia in Z): i dettagli sono nella pagina stampa 3D MJF.
Anche la SLS fonde polvere senza supporti ed è ideale per prototipi e lotti contenuti in PA12 e TPU; la MJF rende al meglio sulle serie che riempiono il volume di stampa e, nel nostro catalogo, è l'unica strada per PA11, PP, PA12 White e PA12 caricato vetro. Il confronto completo tra i due processi è in MJF vs SLS: quale scegliere.
I sei materiali a confronto
| Materiale | HDT | Trazione | Allungamento | Quando sceglierlo |
|---|---|---|---|---|
| PA12 | 175 °C | 48 MPa | 20% | Housing, assiemi, serie di componenti finali |
| PA12 White | 175 °C | 49 MPa | 17% | Pezzi da verniciare o tingere in tinte chiare |
| PA12 Glass Beads | 174 °C | 30 MPa | 10% | Rigidezza e basso ritiro: involucri, attrezzaggi |
| PA11 | 185 °C | 52 MPa | 50% | Snap-fit, cerniere integrali, parti soggette a urti |
| PP | 100 °C | 30 MPa | 20% | Serbatoi, condotti, contatto con fluidi |
| TPU (circa 88 Shore A) | n.d. | 9 MPa | n.d. | Guarnizioni, soffietti, parti flessibili |
Valori indicativi del catalogo materiali. L'HDT misura la deformazione sotto carico in una prova di breve durata: la temperatura d'esercizio continuativa del pezzo va valutata sul caso specifico.
PA12, PA12 White e PA12 caricato vetro
Il PA12 è il punto di partenza: è il nylon di riferimento della MJF, con pezzi densi, quasi isotropi e a tenuta, dettaglio fine e un buon equilibrio tra resistenza (48 MPa) e allungamento (20%). È la scelta per housing e coperture per elettronica, assiemi complessi e piccole e medie serie di componenti finali. As-built è grigio, con superficie opaca leggermente granulosa; su richiesta valutiamo tintura nera e verniciatura.
Il PA12 White offre le stesse prestazioni in colore bianco. Serve quando il pezzo va verniciato o tinto in tinte chiare e brillanti, che una base grigia renderebbe spente.
Il PA12 Glass Beads è caricato al 40% con microsfere di vetro: più rigido, dimensionalmente stabile e con basso ritiro, ma con trazione a 30 MPa e allungamento al 10%. Le microsfere portano rigidezza, non resistenza: il materiale è indicato per involucri, attrezzaggi e parti che devono mantenere la forma, non per clip e snap-fit che devono flettere senza rompersi. Per dime e posaggi vedi anche la guida agli attrezzaggi stampati in 3D.
PA11: duttilità e resistenza agli urti
Il PA11 è la scelta per le parti che lavorano a flessione o subiscono urti: con un allungamento del 50%, contro il 20% del PA12, si deforma molto prima di rompersi. Ha anche la resistenza a trazione (52 MPa) e l'HDT (185 °C) più alti della gamma MJF ed è una poliammide da fonte rinnovabile. Le applicazioni tipiche sono snap-fit, cerniere integrali e clip, interni automotive, protesi e articoli sportivi.
Polipropilene: componenti a contatto con fluidi
Il PP è il materiale per i componenti a contatto con fluidi: unisce ottima resistenza chimica, saldabilità e assorbimento d'umidità molto basso. Si usa per serbatoi e condotti, e per prototipare nello stesso polimero un pezzo che in produzione sarà stampato a iniezione in PP. Il limite è termico: con un HDT di 100 °C, contro i 174–185 °C dei nylon della gamma, non è la scelta per le temperature elevate.
TPU: parti flessibili e smorzamento
Il TPU MJF è un elastomero termoplastico di durezza circa 88 Shore A, pensato per pezzi che devono deformarsi e tornare in forma. Assorbe urti e vibrazioni ed è indicato per guarnizioni, soffietti e superfici soft-touch. Il catalogo riporta 9 MPa a trazione; in un elastomero il comportamento reale dipende molto da spessori e geometria, che definiamo con la consulenza DfAM in base alla flessibilità richiesta.
Come scegliere, in pratica
- Il pezzo deve essere flessibile o gommoso? → TPU.
- È a contatto con fluidi, deve assorbire poca umidità o anticipa un pezzo iniettato in PP? → PP, se la temperatura resta ben sotto il suo HDT.
- Ha snap-fit, cerniere integrali o deve resistere agli urti? → PA11.
- Deve essere rigido e stabile, con poco ritiro? → PA12 caricato vetro.
- Va verniciato o tinto in colori chiari? → PA12 White.
- In tutti gli altri casi → PA12, il riferimento per housing, assiemi e serie di componenti finali.
Se due materiali soddisfano i requisiti, nel preventivo ti indichiamo quello più conveniente: non c'è dogma sul materiale.
Da dove iniziare
Carica il CAD dal form preventivo indicando quantità, ambiente d'uso ed eventuali finiture. Entro 24 ore lavorative ricevi materiale consigliato, prezzo e tempi di consegna, che per la MJF dipendono da quantità, materiale e finiture. Se sei in dubbio sul materiale, descrivi la funzione del pezzo: lo scegliamo insieme.